Question

13．某校研究性學習小組的同學運用所學的化學實驗知識進行探究．
甲組同學對教材中“測定空氣里氧氣含量”的實驗（見圖I）進行了大膽改進，設計圖（Ⅱ）（選用容積為45mL的18×180mm的試管作反應容器）實驗方案進行，收到了良好的效果．請你對比分析下面圖I、圖Ⅱ實驗，回答下列有關問題：

（1）指出實驗中A、B儀器的名稱：A集氣瓶；      B燒杯；
（2）圖I實驗紅磷的量必須充足的目的是盡可能完全消耗裝置內(nèi)的氧氣，使結果更準確，實驗中發(fā)現(xiàn)打開彈簧夾進入集氣瓶中水的體積小于其體積的五分之一，原因可能是裝置氣密性不好，沒有等到溫度降到常溫就讀數(shù)．（回答兩點即可）
（3）圖Ⅰ實驗紅磷不能（填“能”或“不能”）用木炭代替，理由是木炭燃燒生成氣體，不會產(chǎn)生明顯的壓強差．
（4）圖Ⅱ實驗的操作步驟如下：a．點燃酒精燈；b．撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾；
c．將少量紅磷平裝入試管中，將20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖Ⅱ中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管；d．讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)．
你認為正確的實驗操作順序是cabd．
（5）圖Ⅱ實驗中，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為1 mL刻度處才停止．
（6）對照圖Ⅱ實驗，你認為圖I實驗有何不足之處？不便于讀數(shù)（回答一點即可）．

Answer 1

分析 實驗的改進要結合原有實驗的缺陷進行，也就是改進一定是突破原有實驗的不足．教材中紅磷燃燒法測定空氣中氧氣的體積分數(shù)，裝置氣密性嘗嘗影響實驗結果，同時由于是粗略將集氣瓶分成五等分，所以讀數(shù)也很容易產(chǎn)生誤差，同時右側的導氣管的長度和粗度也都影響進入水的體積．所以在改進中可以突破以上幾個因素．
第二個實驗，采用了由刻度的注射器，利用精確讀數(shù)，同時不再利用壓強差原理擠壓液體進入，減少了誤差．
空氣成分測定中所選藥品一般需要滿足：能夠只和空氣的氧氣反應，且本身不是氣體，生成物也不是氣體．

解答 解：
（1）A是 集氣瓶，常用于收集氣體，也可以用作反應器；
B為 燒杯，用于盛放液體或者配制溶液；
（2）圖I實驗紅磷的量必須充足的目的是 盡可能完全消耗裝置內(nèi)的氧氣，使結果更準確，實驗中發(fā)現(xiàn)打開彈簧夾進入集氣瓶中水的體積小于其體積的五分之一，原因可能是 裝置氣密性不好，沒有等到溫度降到常溫就讀數(shù)．（回答兩點即可）
（3）在空氣成分測定中，選用的物質(zhì)需要滿足能和空氣中的氧氣反應，本身不是氣體，對應生成物也不是氣體．由于木炭燃燒生成氣體，不會產(chǎn)生明顯的壓強差，所以不能用木炭代替紅磷．
（4）實驗過程中應該加入藥品，然后點燃酒精燈，然后在充分反應后撤去酒精燈，恢復到室溫后松開彈簧夾，然后讀數(shù)．所以正確的順序為：cabd．
（5）圖Ⅱ實驗中，由于只是消耗試管內(nèi)的氧氣，而試管的容積為45mL，所以總體積只是減少了9mL，所以注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為 1mL刻度處才停止．
（6）對照圖Ⅱ實驗，圖I實驗，不便于讀數(shù)，使用過長導管誤差大等（合理即可）．
故答案為：
（1）集氣瓶；  燒杯；
（2）盡可能完全消耗裝置內(nèi)的氧氣，使結果更準確；裝置氣密性不好，沒有等到溫度降到常溫就讀數(shù)．
（3）不能；木炭燃燒生成氣體，不會產(chǎn)生明顯的壓強差．
（4）cabd．
（5）1．
（6）不便于讀數(shù)等（合理即可）．

點評 實驗改進要結合原有實驗的不足，在分析時要將兩者進行對比，找到改進的出發(fā)點．